数据通信是动力电池管理系统的重要组成部分之一。主要涉及动力电池管理系统内部主控板与检测板之间的通信、动力电池管理系统与车载主控制器、非车载充电机等设备间的通信等。在有参数设定功能的动力电池管理系统上,还有电池管理系统主控板与上位机的通信。CAN通信方式是现阶段电池管理系统通信应用的主流,RS-232、RS-485总线等方式在电池管理系统内部通信中也有应用。
CAN(Controller Area Network)数据总线是一种极适合于汽车环境的汽车局域网。车载网络有几种,CAN总线是德国Bosch公司为解决汽车监控系统中的复杂技术难题而设计的数字信号通信协议,它属于总线式串行通信网络。与同类车载网络相比,CAN总线在数据传输方面具有可靠、实时和灵活的优点,现已成为汽车总线的主流技术和标准,被世界很多著名汽车制造厂商所采用。
RS-232是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。在许多的途径中都能应用,比如用来连接打印机和鼠标,同时它也可以用于工业仪器仪表的连接。连线和驱动的改进也可以用起来实现,在日常生活中使用的RS-232传输的速度或者是传输长度通常是超过标准值的。RS-232只是局限于PC串口与设备之间的点对点通信。
RS-485总线标准规定了总线接口的电气特性标准即对于两个逻辑状态的定义:正电平在+2~+6 V,表示一个逻辑状态;负电平在-2~-6 V,则表示另一个逻辑状态;数字信号采用差分传输方式,能够有效减少噪声信号的干扰。RS-485总线标准对于通信网络中相关的应用层通信协议并没有做出明确的规定,则对于用户或者相关的开发者来说都可以建立对于自己的通信网络设备相关的所适用的高层通信协议标准。
图5.27所示为BJ6123C7C4D纯电动客车电池管理系统通信方式示意图。
图中RS-232主要实现主控板与上位机或手持设备的通信,完成主控板、检测板各种参数的设定;RS-458主要实现主控板与检测板之间的通信,完成主控板电池数据、检测板参数的传输;CAN通信分为CAN1和CAN2两路,CAN1主要与车载主控制器通信,完成整车所需电池相关数据的传输;CAN2主要与车载仪表、非车载充电机通信,实现电池数据的共享,并为充电控制提供数据依据。
在车载运行模式下,电池管理系统中央控制模块通过CAN1总线将实时的、必要的电池状态告知整车控制器以及电机控制器等设备,以便采用更加合理的控制策略,既能有效地完成运营任务,又能延长电池使用寿命。同时电池管理系统中央控制模块通过高速CAN2可以将电池组的详细信息告知车载监控系统,完成电池状态数据的显示和故障报警灯功能,为电池的维护和更换提供依据。图5.28所示为车载运行模式下的动力电池管理系统的结构,图5.29所示为应急充电模式下的动力电池管理系统的结构。
应急充电模式下,充电机实现与电动汽车物理连接。此时的车载高速CAN2加入充电机节点,其余不变。充电机通过高速CAN2了解电池的实时状态,调整充电策略,实现安全充电。(www.xing528.com)
图5.27 BJ6123C7C4D纯电动客车电池管理系统通信方式示意图
图5.28 车载运行模式下的动力电池管理系统的结构
图5.29 应急充电模式下动力电池管理系统的结构
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